Как мозг корректирует ошибки?
Этот процесс происходит через циклическую обратную связь:
Предсказание: Высший уровень генерирует предсказание и отправляет его вниз по иерархии.
Сравнение: На низшем уровне это предсказание сравнивается с реальным сенсорным сигналом.
Ошибка: Если есть расхождение, генерируется ошибка предсказания.
Обновление модели: Ошибка передается обратно вверх, где модель корректируется для улучшения будущих предсказаний.
Когда реальная сенсорная информация совпадает с предсказаниями, мозг минимизирует ошибку предсказания, что способствует экономии ресурсов. Если же информация не соответствует ожиданиям, возникает ошибка предсказания, сигнализируя о необходимости обновления модели мира.
В нейронных слоях мозга существует разделение на «нейроны предсказания», которые формируют ожидания, и «нейроны ошибок», которые отмечают, если предсказания не сбылись. Например, в супрагранулярных слоях (верхних слоях мозга) находятся нейроны ошибок, которые активируются, когда что-то неожиданное происходит. В глубоких слоях расположены нейроны, которые дают сигналы предсказания.
Однако на эффективность прогнозирующего кодирования влияют различные факторы, включая гормоны, нейромедиаторы, микробиоту и травмы. Гормоны, такие как кортизол, вырабатываемый в ответ на стресс, могут изменять чувствительность нейронов, влияя на способность мозга к адаптации и обучению. Нейромедиаторы, например, дофамин, играют ключевую роль в процессах мотивации и вознаграждения, что может усиливать или ослаблять определённые предсказания и реакции. Микробиота кишечника, взаимодействуя с центральной нервной системой, может влиять на настроение и когнитивные функции, что отражается на процессе прогнозирования. Травмы, особенно травмы головного мозга, могут нарушить нормальное функционирование нейронных сетей, ответственных за прогнозирующее кодирование, что приводит к когнитивным и эмоциональным расстройствам.
Ошибки в процессе прогнозирующего кодирования могут возникать по разным причинам. Они могут быть связаны с недостаточной точностью сенсорных данных, неправильной интерпретацией информации или сбоем в обновлении моделей мира. Такие ошибки могут приводить к искажению восприятия и нарушению адаптивного поведения. Например, при хроническом стрессе повышенный уровень кортизола может снижать способность мозга к корректировке предсказаний, что приводит к устойчивым ошибкам восприятия и повышенной тревожности.
Таким образом, прогнозирующее кодирование является основой адаптивного поведения и когнитивных функций человека. Понимание механизмов этого процесса и факторов, влияющих